2020年中国智能家居生态发展：热平衡设计与铝合金外壳策略

《外壳设计-2020中国智能家居生态发展白皮书》深入探讨了智能家居生态系统中关键的外壳设计策略，特别是在地铁车厢LED照明供电电源的应用中。该白皮书特别关注了热平衡设计和外壳材料选择，以确保设备的稳定运行和高效散热。 首先，热平衡设计是通过采用灌封处理方式实现的。选择工作温度范围宽广、具有良好导热性的聚氨酯胶（如德国威孚聚氨脂PU552 FL型），这种胶材能有效传导发热组件的热量，避免局部过热，确保机壳内部整体温度均衡。其技术参数在表5.1中有详细列出，满足设计中的耐热和散热要求。 外壳设计方面，选择了铝合金作为主要材料，因其抗压和抗腐蚀性强。此外，表面采用了美工条纹设计，这不仅增加了散热面积，有利于热量散发，还提升了外壳的机械强度，防止使用过程中的变形。对比改进前后的外壳结构，新设计在相同长度下，表面面积扩大了1.45倍，同时减少了18%的铝合金材料使用，兼顾了散热效率和材料成本。 章节一概述了LED照明的发展趋势和供电电源的演变，介绍了地铁车厢LED照明常用的几种供电电源解决方案，包括单级PFC驱动、PFC+有源嵌位正激电路、PFC+对称和不对称半桥变换器，以及PFC+LLC谐振变换器。这些技术在满足常规LED照明电源要求的同时，还需要考虑地铁车厢环境的特殊性，如低频、高效率和电磁兼容性。 在供电电源主电路研究中，重点讨论了PFC部分的设计，包括功率因数的特性和优化方案选择，以及电感和其他参数的计算。LLC谐振变换器作为DC/DC部分的关键技术，其工作原理、输入阻抗、ZVS条件、空载和短路特性、元件应力分析以及谐振参数对效率的影响都被详细阐述。设计流程包括了谐振网络参数设计、主电路元器件（如电感、变压器和滤波电容）的选择，以及控制芯片外围电路的构建。 此外，白皮书还提到了如何根据L6599数据手册来设置外部电路，强调了恒流模块的特性研究和设计，确保电源输出的恒定电流特性。整体来看，这份白皮书不仅关注技术细节，也充分考虑了实际应用中的效能与可靠性，为智能家居外壳设计提供了有价值的参考。